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浅谈低速电机过载保护的原理设计
来源: | 发布时间:2017-1-10 9:56:18 | 浏览次数:

    从异步电机的数学模型出发,建立异步仿真模型,再利用逻辑设计法对双速低速电机四种旋转方式进行仿真。最后以实际的双速低速电机为例进行验证,证明了该仿真方法的有效性。双速低速电机是具有两个同步转速等级的三相笼型异步低速电机,它利用变极调速原理实现了电机的有级调速。双速低速电机电力拖动对简化机床传动结构、提高传动效率、扩大调速范围起到了积极的作用,同时因其设备简单,经济性能好,因而在工厂电气控制中得到了广泛的应用。1双速低速电机的调速原理变极调速有两种方法:一是改变定子绕组的连接方法,二是在定子上设置具有不同极对数的两套互相独立的绕组。但常见的是通过改变定子绕组的连接方式构成的双速低速电机。双速低速电机在绕组的极数改变后,其相序和原来的相反,所以在变极的同时将改变三相绕组的电源的相序,以保持低速电机在低速和高速时的转向相同。2双速低速电机电气控制主电路2.1主电路工作原理图1为双速低速电机的控制主电路。在主电路中,KM1的主触点闭合时,低速电机绕组构成三角形的连接,低速电机低速运行;KM2和KM3的主触点闭合时,低速电机构成双星形的连接,低速电机高速运行。KMl和KM2、KM3之间必须有互锁。(a)(b)(c)图1双速低速电的控制主电路2.2三种主电路的对比图1均为双速低速电机的控制主电路,三者的区别在于图(a)(b)只设置了一个热继电器FR给出几种常见的双速低速电机控制主电路,分析对比它们在过载保护上的区别及所适用的运行条件。双速低速电机是具有两个同步转速等级的三相笼型异步低速电机,它利用变极调速原理实现了电机的有级电气调速。双速低速电机电力拖动对简化机床传动结构、提高传动效率、扩大调速范围起到了积极的作用。双速低速电机电气控制电路设计有多种方法,参考基本控制电路是有效、实用的一种方法。基本控制电路具有安全、可靠、经济、实用等特点。必须注意的是,由于电气设计人员忽视双速低速电机长期过载保护的原理设计,而导致有的基本控制电路中的双速低速电机过载保护环节存在缺陷。因此重视低速电机过载保护的原理设计在双速低速电机电气控制设计中至关重要。双速低速电机原理由三相异步低速电机转速公式n=(1-s)n1=(1-s)60f1/p可知,三相异步低速电机的转速总是略低于磁场的同步转速,在电源频率恒定条件下,低速电机的转速与电机磁场的磁极对数成反比。如型号为YD112M-4/2的双速低速电机,其规格为2p=4、n1=1500r/min、nN=1440r/min;2p=2、n1=3000r/min、nN=2890r/min。可见改变三相笼型异步低速电机磁场的磁极对数,就可实现低速电机2级转速的调节。本文通过分析双速低速电机基本控制电路,阐明了双速低速电机过载保护环节设计的原理。MATLAB是面向科学与工程计算的高级语言,集科学计算、自动控制、信号处理等于一体,具有极高的编程效率。MATLAB提供的SIMULINK是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。在SIMULINK中可以利用模型窗口直观的画出系统模型,并且可以对模型进行准确的动态分析。本文介绍了一个双速异步低速电机控制器的SIMULINK仿真模型,利用MATLAB/SIMULINK中的应用于双速异步低速电机及其控制系统的仿真中,收到很好的效果。低速电机的建模感应低速电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,建模前,首先对低速电机模型作一些假定:低速电机各相绕组结构对称;磁路线性,不计饱和影响;忽略齿槽影响;不计铁心损耗。鼠笼式异步低速电机在静止两相坐标系上的电压方程:uDuQ00=R1+pL10pLm00R1+pL10pLmpLmωLmR2+pL2ωL2-ωLmpLm-ωL2R2+pL2iDiQidiq(1)转子磁链和电流的关系φd=L2id+LmiD(2)φq=Lmiq+L2iQ(3)电磁转矩Te=pLmL。


 
 
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